Cili shkencëtar prezantoi konceptin e valencës? Çfarë është valenca? Elemente me valencë konstante

Ekzistojnë disa përkufizime të konceptit të "valencës". Më shpesh, ky term i referohet aftësisë së atomeve të një elementi për të lidhur një numër të caktuar atomesh të elementeve të tjerë. Shpesh ata që sapo kanë filluar të studiojnë kiminë kanë një pyetje: Si të përcaktohet valenca e një elementi? Kjo është e lehtë për t'u bërë nëse dini disa rregulla.

Valencat konstante dhe të ndryshueshme

Le të shqyrtojmë përbërjet HF, H2S dhe CaH2. Në secilin prej këtyre shembujve, një atom hidrogjeni i bashkon vetes vetëm një atom të një elementi tjetër kimik, që do të thotë se valenca e tij është e barabartë me një. Vlera e valencës shkruhet sipër simbolit të elementit kimik me numra romakë.

Në shembullin e dhënë, atomi i fluorit është i lidhur vetëm me një atom H monovalent, që do të thotë se valenca e tij është gjithashtu 1. Atomi i squfurit në H2S tashmë i bashkon dy atome H me vete, kështu që është dyvalent në këtë përbërje. Kalciumi në hidridin e tij CaH2 është gjithashtu i lidhur me dy atome hidrogjeni, që do të thotë se valenca e tij është dy.

Oksigjeni në shumicën dërrmuese të përbërjeve të tij është dyvalent, domethënë formon dy lidhje kimike me atome të tjera.

Në rastin e parë, atomi i squfurit bashkon dy atome oksigjen me vete, domethënë formon 4 lidhje kimike në total (një oksigjen formon dy lidhje, që do të thotë squfur - dy herë 2), domethënë valenca e tij është 4.

Në përbërjen SO3, squfuri tashmë bashkon tre atome O, prandaj valenca e tij është 6 (tre herë formon dy lidhje me secilin atom oksigjeni). Atomi i kalciumit lidh vetëm një atom oksigjeni, duke formuar dy lidhje me të, që do të thotë se valenca e tij është e njëjtë me atë të O, domethënë e barabartë me 2.

Vini re se atomi H është njëvalent në çdo përbërje. Valenca e oksigjenit është gjithmonë (me përjashtim të jonit të hidroniumit H3O(+)) e barabartë me 2. Kalciumi formon dy lidhje kimike me hidrogjenin dhe oksigjenin. Këto janë elemente me valencë konstante. Përveç atyre të treguara tashmë, sa vijon kanë valencë konstante:

• Li, Na, K, F - monovalente;
• Be, Mg, Ca, Zn, Cd - kanë valencë II;
• B, Al dhe Ga janë trevalente.

Atomi i squfurit, ndryshe nga rastet e shqyrtuara, në kombinim me hidrogjenin ka një valencë II, dhe me oksigjenin mund të jetë tetra- ose gjashtëvalent. Atomet e elementeve të tillë thuhet se kanë valencë të ndryshueshme. Për më tepër, vlera e tij maksimale në shumicën e rasteve përkon me numrin e grupit në të cilin elementi ndodhet në Tabelën Periodike (rregulli 1).

Ka shumë përjashtime nga ky rregull. Kështu, elementi 1 i bakrit të grupit shfaq valencat e I dhe II. Hekuri, kobalti, nikeli, azoti, fluori, përkundrazi, kanë një valencë maksimale më të vogël se numri i grupit. Pra, për Fe, Co, Ni këto janë II dhe III, për N - IV, dhe për fluorin - I.

Vlera minimale e valencës korrespondon gjithmonë me diferencën midis numrit 8 dhe numrit të grupit (rregulli 2).

Është e mundur të përcaktohet pa mëdyshje se cila është valenca e elementeve për të cilat është e ndryshueshme vetëm nga formula e një substance të caktuar.

Përcaktimi i valencës në një përbërje binar

Le të shqyrtojmë se si të përcaktojmë valencën e një elementi në një përbërje binar (me dy elementë). Këtu ka dy opsione: në një përbërje, valenca e atomeve të një elementi dihet saktësisht, ose të dyja grimcat kanë një valencë të ndryshueshme.

Rasti i parë:

Rasti dy:

Përcaktimi i valencës duke përdorur formulën e grimcave me tre elementë.

Jo të gjitha substancat kimike përbëhen nga molekula diatomike. Si të përcaktohet valenca e një elementi në një grimcë me tre elementë? Le ta shqyrtojmë këtë pyetje duke përdorur shembullin e formulave të dy përbërjeve K2Cr2O7.

Nëse, në vend të kaliumit, formula përmban hekur ose një element tjetër me valencë të ndryshueshme, do të duhet të dimë se cila është valenca e mbetjes së acidit. Për shembull, duhet të llogaritni valencën e atomeve të të gjithë elementëve në kombinim me formulën FeSO4.

Duhet të theksohet se termi "valencë" përdoret më shpesh në kiminë organike. Gjatë përpilimit të formulave për komponimet inorganike, shpesh përdoret koncepti i "gjendjes së oksidimit".

Në mësimet e kimisë, tashmë jeni njohur me konceptin e valencës së elementeve kimike. Ne kemi mbledhur të gjitha informacionet e dobishme për këtë çështje në një vend. Përdoreni atë kur përgatiteni për Provimin e Shtetit dhe Provimin e Unifikuar të Shtetit.

Valenca dhe analiza kimike

Valence– aftësia e atomeve të elementeve kimike për të hyrë në komponime kimike me atomet e elementeve të tjerë. Me fjalë të tjera, është aftësia e një atomi për të formuar një numër të caktuar lidhjesh kimike me atome të tjera.

Nga latinishtja fjala "valencë" përkthehet si "forcë, aftësi". Një emër shumë i saktë, apo jo?

Koncepti i "valencës" është një nga ato themelore në kimi. Ai u prezantua edhe përpara se shkencëtarët të njihnin strukturën e atomit (në vitin 1853). Prandaj, ndërsa studiuam strukturën e atomit, ai pësoi disa ndryshime.

Kështu, nga pikëpamja e teorisë elektronike, valenca lidhet drejtpërdrejt me numrin e elektroneve të jashtme të atomit të një elementi. Kjo do të thotë që "valenca" i referohet numrit të çifteve të elektroneve që një atom ka me atomet e tjerë.

Duke ditur këtë, shkencëtarët ishin në gjendje të përshkruanin natyrën e lidhjes kimike. Ai qëndron në faktin se një palë atomesh të një substance ndajnë një palë elektrone valente.

Ju mund të pyesni, si ishin në gjendje kimistët e shekullit të 19-të të përshkruanin valencën edhe kur besonin se nuk kishte grimca më të vogla se një atom? Kjo nuk do të thotë se ishte kaq e thjeshtë - ata u mbështetën në analizat kimike.

Nëpërmjet analizave kimike, shkencëtarët e së kaluarës përcaktuan përbërjen e një përbërjeje kimike: sa atome elementësh të ndryshëm përmbahen në molekulën e substancës në fjalë. Për ta bërë këtë, ishte e nevojshme të përcaktohet se cila ishte masa e saktë e secilit element në një mostër të substancës së pastër (pa papastërti).

Vërtetë, kjo metodë nuk është pa të meta. Sepse valenca e një elementi mund të përcaktohet në këtë mënyrë vetëm në kombinimin e tij të thjeshtë me hidrogjen gjithmonë njëvalent (hidrid) ose oksigjen gjithmonë dyvalent (oksid). Për shembull, valenca e azotit në NH 3 është III, pasi një atom hidrogjeni është i lidhur me tre atome të azotit. Dhe valenca e karbonit në metan (CH 4), sipas të njëjtit parim, është IV.

Kjo metodë për përcaktimin e valencës është e përshtatshme vetëm për substanca të thjeshta. Por te acidet, në këtë mënyrë mund të përcaktojmë vetëm valencën e përbërjeve si mbetjet acidike, por jo të të gjithë elementëve (përveç valencës së njohur të hidrogjenit) individualisht.

Siç e keni vënë re tashmë, valenca tregohet me numra romakë.

Valenca dhe acidet

Meqenëse valenca e hidrogjenit mbetet e pandryshuar dhe është e njohur mirë për ju, mund të përcaktoni lehtësisht valencën e mbetjes së acidit. Kështu, për shembull, në H 2 SO 3 valenca e SO 3 është I, në HСlO 3 valenca e СlO 3 është I.

Në mënyrë të ngjashme, nëse dihet valenca e mbetjes së acidit, është e lehtë të shkruhet formula e saktë e acidit: NO 2 (I) - HNO 2, S 4 O 6 (II) - H 2 S 4 O 6.

Valenca dhe formulat

Koncepti i valencës ka kuptim vetëm për substancat me natyrë molekulare dhe nuk është shumë i përshtatshëm për përshkrimin e lidhjeve kimike në përbërje të një natyre grupimi, jonike, kristalore etj.

Indekset në formulat molekulare të substancave pasqyrojnë numrin e atomeve të elementeve që i përbëjnë ato. Njohja e valencës së elementeve ndihmon në vendosjen e saktë të indekseve. Në të njëjtën mënyrë, duke parë formulën molekulare dhe indekset, mund të dalloni valencën e elementeve përbërës.

Ju bëni detyra të tilla në mësimet e kimisë në shkollë. Për shembull, duke pasur formulën kimike të një substance në të cilën dihet valenca e njërit prej elementeve, mund të përcaktoni lehtësisht valencën e një elementi tjetër.

Për ta bërë këtë, thjesht duhet të mbani mend se në një substancë me natyrë molekulare, numri i valencave të të dy elementëve është i barabartë. Prandaj, përdorni shumëfishin më të vogël të përbashkët (që korrespondon me numrin e valencave të lira të kërkuara për përbërjen) për të përcaktuar valencën e një elementi që është i panjohur për ju.

Për ta bërë të qartë, le të marrim formulën e oksidit të hekurit Fe 2 O 3. Këtu, dy atome hekuri me valencë III dhe 3 atome oksigjeni me valencë II marrin pjesë në formimin e një lidhjeje kimike. Shumëfishi i tyre më i vogël i përbashkët është 6.

• Shembull: ju keni formulat Mn 2 O 7. Ju e dini valencën e oksigjenit, është e lehtë të llogaritet se shumëfishi më i vogël i zakonshëm është 14, prandaj valenca e Mn është VII.

Në mënyrë të ngjashme, mund të bëni të kundërtën: shkruani formulën e saktë kimike të një substance, duke ditur valencën e elementeve të saj.

• Shembull: për të shkruar saktë formulën e oksidit të fosforit, marrim parasysh valencën e oksigjenit (II) dhe fosforit (V). Kjo do të thotë se shumëfishi më i vogël i përbashkët për P dhe O është 10. Prandaj, formula ka formën e mëposhtme: P 2 O 5.

Duke ditur mirë vetitë e elementeve që shfaqin në përbërje të ndryshme, është e mundur të përcaktohet valenca e tyre edhe nga shfaqja e përbërjeve të tilla.

Për shembull: oksidet e bakrit kanë ngjyrë të kuqe (Cu 2 O) dhe të zezë (CuO). Hidroksidet e bakrit janë me ngjyrë të verdhë (CuOH) dhe blu (Cu (OH) 2).

Për t'i bërë lidhjet kovalente në substanca më vizuale dhe më të kuptueshme për ju, shkruani formulat e tyre strukturore. Linjat midis elementeve përfaqësojnë lidhjet (valencën) që lindin midis atomeve të tyre:

Karakteristikat e valencës

Sot, përcaktimi i valencës së elementeve bazohet në njohuritë për strukturën e predhave të jashtme elektronike të atomeve të tyre.

Valenca mund të jetë:

• konstante (metalet e nëngrupeve kryesore);
• variabël (jometalet dhe metalet e grupeve dytësore):
• valencë më e lartë;
• valencë më e ulët.

Si vijon mbetet konstante në komponime të ndryshme kimike:

• valenca e hidrogjenit, natriumit, kaliumit, fluorit (I);
• valenca e oksigjenit, magnezit, kalciumit, zinkut (II);
• valenca e aluminit (III).

Por valenca e hekurit dhe bakrit, bromit dhe klorit, si dhe shumë elementëve të tjerë ndryshon kur formojnë përbërje të ndryshme kimike.

Teoria e valencës dhe e elektroneve

Në kuadrin e teorisë elektronike, valenca e një atomi përcaktohet në bazë të numrit të elektroneve të paçiftuara që marrin pjesë në formimin e çifteve elektronike me elektronet e atomeve të tjera.

Vetëm elektronet e vendosura në shtresën e jashtme të një atomi marrin pjesë në formimin e lidhjeve kimike. Prandaj, valenca maksimale e një elementi kimik është numri i elektroneve në shtresën e jashtme elektronike të atomit të tij.

Koncepti i valencës është i lidhur ngushtë me Ligjin Periodik, të zbuluar nga D. I. Mendeleev. Nëse shikoni me kujdes tabelën periodike, mund të vini re lehtësisht: pozicioni i një elementi në sistemin periodik dhe valenca e tij janë të lidhura pazgjidhshmërisht. Valenca më e lartë e elementeve që i përkasin të njëjtit grup korrespondon me numrin rendor të grupit në tabelën periodike.

Valencën më të ulët do ta zbuloni kur zbrisni numrin e grupit të elementit që ju intereson nga numri i grupeve në tabelën periodike (janë tetë prej tyre).

Për shembull, valenca e shumë metaleve përkon me numrin e grupeve në tabelën e elementeve periodike të cilave u përkasin.

Tabela e valencës së elementeve kimike

Numër serik kimi. elementi (numri atomik)	Emri	Simboli kimik	Valence
1	Hidrogjeni Heliumi Litium Berilium Karboni Azot / Azot Oksigjen Fluori Neoni / Neoni Natriumi/Natriumi Magnezi / Magnezi Alumini Silikoni Fosfor / Fosfor Squfuri/Squfuri Klorin Argon / Argon Kalium/Potasium Kalciumi Skandium / Skandium Titanium Vanadium Krom / Chromium Mangani / Mangani Hekuri Kobalt Nikel Bakri Zinku Galium Germanium Arsenik/Arsenik Seleni Bromin Kripton / Kripton Rubidium / Rubidium Strontium / Strontium Yttrium / Yttrium Zirkoni / Zirkonium Niobium / Niobium Molibden Teknetium / Technetium Ruthenium / Ruthenium Rodium Paladium Argjendi Kadmium Indium Kallaj / Kallaj Antimoni / Antimoni Tellurium / Tellurium Jod / Jod Ksenon / Ksenon Cezium Barium / Barium Lantani / Lantani Cerium Praseodymium / Praseodymium Neodymium / Neodymium Promethium / Promethium Samarium / Samarium Europium Gadolinium / Gadolinium Terbium / Terbium Dysprosium / Dysprosium Holmium Erbium Thulium Yterbium / Yterbium Lutetium / Lutetium Hafnium / Hafnium Tantalum / Tantalum Tungsten/Tungsten Rhenium / Rhenium Osmium / Osmium Iridium / Iridium Platinum Ari Mërkuri Taliumi / Taliumi Plumb/Plumb Bismut Poloniumi Astatine Radoni / Radoni Francium Radiumi Aktinium Thorium Proaktinium / Protaktinium Uranium / Uranium	H	I (I), II, III, IV, V I, (II), III, (IV), V, VII II, (III), IV, VI, VII II, III, (IV), VI (I), II, (III), (IV) I, (III), (IV), V (II), (III), IV (II), III, (IV), V (II), III, (IV), (V), VI (II), III, IV, (VI), (VII), VIII (II), (III), IV, (VI) I, (III), (IV), V, VII (II), (III), (IV), (V), VI (I), II, (III), IV, (V), VI, VII (II), III, IV, VI, VIII (I), (II), III, IV, VI (I), II, (III), IV, VI (II), III, (IV), (V) Nuk ka të dhëna Nuk ka të dhëna (II), III, IV, (V), VI

Ato valenca që elementet që i posedojnë i shfaqin rrallë janë dhënë në kllapa.

Valenca dhe gjendja e oksidimit

Kështu, duke folur për shkallën e oksidimit, nënkuptohet që një atom në një substancë të natyrës jonike (që është e rëndësishme) ka një ngarkesë të caktuar konvencionale. Dhe nëse valenca është një karakteristikë neutrale, atëherë gjendja e oksidimit mund të jetë negative, pozitive ose e barabartë me zero.

Është interesante se për një atom të të njëjtit element, në varësi të elementeve me të cilët formon një përbërje kimike, gjendja valente dhe oksidimi mund të jetë e njëjtë (H 2 O, CH 4, etj.) ose e ndryshme (H 2 O 2, HNO 3).

konkluzioni

Duke thelluar njohuritë tuaja për strukturën e atomeve, do të mësoni më thellë dhe më në detaje rreth valencës. Ky përshkrim i elementeve kimike nuk është shterues. Por ka një rëndësi të madhe praktike. Siç e keni parë vetë më shumë se një herë, zgjidhjen e problemeve dhe kryerjen e eksperimenteve kimike në mësimet tuaja.

Ky artikull është krijuar për t'ju ndihmuar të organizoni njohuritë tuaja rreth valencës. Dhe gjithashtu ju kujtoj se si mund të përcaktohet dhe ku përdoret valenca.

Shpresojmë që ky material t'ju duket i dobishëm në përgatitjen e detyrave të shtëpisë dhe vetë-përgatitjen për teste dhe provime.

blog.site, kur kopjoni materialin plotësisht ose pjesërisht, kërkohet një lidhje me burimin origjinal.

Një formulë kimike pasqyron përbërjen (strukturën) e një përbërjeje kimike ose një substance të thjeshtë. Për shembull, H 2 O - dy atome hidrogjeni janë të lidhur me një atom oksigjeni. Formulat kimike përmbajnë gjithashtu disa informacione rreth strukturës së substancës: për shembull, Fe(OH) 3, Al 2 (SO 4) 3 - këto formula tregojnë disa grupe të qëndrueshme (OH, SO 4) që janë pjesë e substancës - e saj molekulë, formulë ose njësi strukturore (FU ose SE).

Formula molekulare tregon numrin e atomeve të secilit element në një molekulë. Formula molekulare përshkruan vetëm substanca me strukturë molekulare (gazrat, lëngjet dhe disa lëndë të ngurta). Përbërja e një substance me strukturë atomike ose jonike mund të përshkruhet vetëm nga simbolet e njësisë së formulës.

Njësitë e formulës tregojnë lidhjen më të thjeshtë midis numrit të atomeve të elementeve të ndryshëm në një substancë. Për shembull, njësia e formulës së benzenit është CH, formula molekulare është C 6 H 6.

Formula strukturore (grafike). tregon rendin e lidhjes së atomeve në një molekulë (si dhe në PU dhe CE) dhe numrin e lidhjeve midis atomeve.

Shqyrtimi i formulave të tilla çoi në idenë e valencë(valentia - forca) - si aftësia e një atomi të një elementi të caktuar për të bashkuar me vete një numër të caktuar atomesh të tjerë. Mund të dallohen tre lloje të valencës: stoikiometrike (përfshirë gjendjen e oksidimit), strukturore dhe elektronike.

Valenca stekiometrike. Një qasje sasiore për përcaktimin e valencës doli të jetë e mundur pasi u krijua koncepti i "ekuivalentit" dhe përcaktimi i tij sipas ligjit të ekuivalentëve. Bazuar në këto koncepte, ne mund të paraqesim një ide të valencë stoikiometrikeështë numri i ekuivalentëve që një atom i caktuar mund t'i bashkëngjisë vetes, ose është numri i ekuivalentëve në një atom. Ekuivalentët përcaktohen nga numri i atomeve të hidrogjenit, atëherë V сх në të vërtetë nënkupton numrin e atomeve të hidrogjenit (ose grimcave ekuivalente me të) me të cilat ndërvepron një atom i caktuar.

V stx = Z B ose V stx = . (1.1)

Për shembull, në SO 3 ( S= +6), Z B (S) është i barabartë me 6 V stx (S) = 6.

Ekuivalenti i hidrogjenit është 1, kështu që për elementet në përbërjet e mëposhtme, Z B (Cl) = 1, Z B (O) = 2, Z B (N) = 3, dhe Z B (C) = 4. Vlera numerike e Valenca stoikiometrike zakonisht shënohet me numra romakë:

I I I II III I IV I

HCl, H2O, NH3, CH4.

Në rastet kur një element nuk kombinohet me hidrogjenin, valenca e elementit të kërkuar përcaktohet nga elementi valenca e të cilit dihet. Më shpesh ajo gjendet duke përdorur oksigjen, pasi valenca e tij në komponime është zakonisht e barabartë me dy. Për shembull, në lidhjet:

II II III II IV II

CaO Al 2 O 3 CO 2.

Kur përcaktoni valencën stoikiometrike të një elementi duke përdorur formulën e një përbërje binar, duhet të mbahet mend se valenca totale e të gjitha atomeve të një elementi duhet të jetë e barabartë me valencën totale të të gjithë atomeve të një elementi tjetër.

Duke ditur valencën e elementeve, mund të krijoni formulën kimike të një substance. Kur përpiloni formula kimike, mund të ndiqni procedurën e mëposhtme:

1. Shkruani pranë simboleve kimike të elementeve që përbëjnë përbërjen: KO AlCl AlO ;

2. Valenca e tyre tregohet mbi simbolet e elementeve kimike:

I II III I III II

3. Duke përdorur rregullin e mësipërm, përcaktoni shumëfishin më të vogël të përbashkët të numrave që shprehin valencën stoikiometrike të të dy elementeve (përkatësisht 2, 3 dhe 6).

Duke pjesëtuar shumëfishin më të vogël të përbashkët me valencën e elementit përkatës, gjenden indekset:

I II III I III II

K 2 O AlCl 3 Al 2 O 3 .

Shembulli 1. Krijo një formulë për oksidin e klorit, duke ditur që klori në të është shtatëvalent dhe oksigjeni është dyvalent.

Zgjidhje. Gjejmë shumëfishin më të vogël të numrave 2 dhe 7 - është i barabartë me 14. Duke pjesëtuar shumëfishin më të vogël të përbashkët me valencën stoikiometrike të elementit përkatës, gjejmë indekset: për atomet e klorit 14/7 = 2, për atomet e oksigjenit 14 /2 = 7.

Formula e oksidit është -Cl 2 O 7.

Gjendja e oksidimit karakterizon gjithashtu përbërjen e substancës dhe është e barabartë me valencën stoikiometrike me një shenjë plus (për një metal ose një element më elektropozitiv në molekulë) ose minus.

 = ±V stx. (1.2)

w përcaktohet përmes V stx, pra përmes një ekuivalenti, dhe kjo do të thotë se w(H) = ±1; më tej, w i të gjithë elementëve të tjerë në përbërje të ndryshme mund të gjendet në mënyrë eksperimentale. Në veçanti, është e rëndësishme që një numër elementësh të kenë gjithmonë ose pothuajse gjithmonë gjendje konstante oksidimi.

Është e dobishme të mbani mend rregullat e mëposhtme për përcaktimin e gjendjeve të oksidimit.

1. w(H) = ±1 (. w = +1 në H2O, HCl; . w = –1 në NaH, CaH2);

2. F(fluori) në të gjitha përbërjet ka w = –1, halogjenet e mbetura me metale, hidrogjen dhe elementë të tjerë më elektropozitiv kanë gjithashtu w = –1.

3. Oksigjeni në përbërjet e zakonshme ka. w = –2 (përjashtim bëjnë peroksidi i hidrogjenit dhe derivatet e tij – H 2 O 2 ose BaO 2, në të cilin oksigjeni ka një gjendje oksidimi prej –1, si dhe fluori i oksigjenit OF 2, në të cilin gjendja e oksidimit të oksigjenit është +2 ).

4. Metalet alkali (Li – Fr) dhe toka alkaline (Ca – Ra) kanë gjithmonë gjendje oksidimi të barabartë me numrin e grupit, përkatësisht +1 dhe +2;

5. Al, Ga, In, Sc, Y, La dhe lantanide (përveç Ce) – w = +3.

6. Gjendja më e lartë e oksidimit të një elementi është e barabartë me numrin e grupit të sistemit periodik, dhe më e ulëta = (numri i grupit - 8). Për shembull, w (S) më e lartë = +6 në SO 3, w më e ulët = -2 në H 2 S.

7. Gjendjet e oksidimit të substancave të thjeshta supozohen të jenë zero.

8. Gjendjet e oksidimit të joneve janë të barabarta me ngarkesat e tyre.

9. Gjendjet e oksidimit të elementeve në një përbërje anulojnë njëra-tjetrën, kështu që shuma e tyre për të gjithë atomet në një molekulë ose një njësi formule neutrale është zero, dhe për një jon është ngarkesa e tij. Kjo mund të përdoret për të përcaktuar një gjendje të panjohur oksidimi nga ato të njohura dhe për të krijuar formula për komponimet me shumë elementë.

Shembulli 2. Përcaktoni shkallën e oksidimit të kromit në kripën K 2 CrO 4 dhe në jonin Cr 2 O 7 2 - .

Zgjidhje. Ne pranojmë w(K) = +1; w(O) =-2. Për njësinë strukturore K 2 CrO 4 kemi:

2 . (+1) + X + 4 . (-2) = 0, pra X =w(Cr) = +6.

Për jonin Cr 2 O 7 2 - kemi: 2 . X + 7 . (-2) =-2, X =w(Cr) = +6.

Kjo do të thotë, gjendja e oksidimit të kromit është e njëjtë në të dyja rastet.

Shembulli 3. Përcaktoni shkallën e oksidimit të fosforit në përbërjet P 2 O 3 dhe PH 3.

Zgjidhje. Në përbërjen P 2 O 3 w(O) = -2. Bazuar në faktin se shuma algjebrike e gjendjeve të oksidimit të një molekule duhet të jetë e barabartë me zero, gjejmë gjendjen e oksidimit të fosforit: 2. X + 3. (-2) = 0, pra X =w(P) = +3.

Në përbërjen PH 3 w(H) = +1, pra X + 3.(+1) = 0. X =w(P) =-3.

Shembulli 4. Shkruani formulat e oksideve që mund të përftohen nga zbërthimi termik i hidroksideve të renditura më poshtë:

H2SiO3; Fe(OH) 3; H3AsO4; H2WO4; Cu(OH)2.

Zgjidhje. H 2 SiO 3 - le të përcaktojmë gjendjen e oksidimit të silikonit: w(H) = +1, w(O) =-2, pra: 2. (+1) + X + 3 . (-2) = 0.w(Si) = X = +4. Përbëjmë formulën e oksidit-SiO 2.

Fe(OH) 3 - ngarkesa e grupit hidrokso është -1, prandaj w(Fe) = +3 dhe formula e oksidit përkatës është Fe 2 O 3.

H 3 AsO 4 - gjendja e oksidimit të arsenikut në acid: 3. (+1) +X+ 4 . (-2) = 0.X=w(As) = +5. Kështu, formula e oksidit është As 2 O 5.

H 2 WO 4 -w(W) në acid është +6, kështu që formula e oksidit përkatës është WO 3.

Cu(OH) 2 - meqenëse ekzistojnë dy grupe hidrokso, ngarkesa e të cilave është -1, prandaj w(Cu) = +2 dhe formula e oksidit është -CuO.

Shumica e elementeve kanë disa gjendje oksidimi.

Le të shqyrtojmë se si, duke përdorur tabelën D.I. Mendelejevi mund të përcaktojë gjendjet kryesore të oksidimit të elementeve.

Gjendje të qëndrueshme oksidimi elementet e nëngrupeve kryesore mund të përcaktohet sipas rregullave të mëposhtme:

1. Elementet e grupeve I-III kanë vetëm një gjendje oksidimi - pozitive dhe të barabartë në vlerë me numrat e grupit (përveç taliumit, i cili ka w = +1 dhe +3).

Për elementët e grupeve IV-VI, përveç gjendjes pozitive të oksidimit që korrespondon me numrin e grupit, dhe asaj negative, e barabartë me diferencën midis numrit 8 dhe numrit të grupit, ka edhe gjendje të ndërmjetme oksidimi, që zakonisht ndryshojnë me 2. njësi. Për grupin IV, gjendjet e oksidimit janë, përkatësisht, +4, +2, -2, -4; për elementet e grupit V, përkatësisht -3, -1 +3 +5; dhe për grupin VI - +6, +4, -2.

3. Elementet e grupit VII kanë të gjitha gjendjet e oksidimit nga +7 në -1, që ndryshojnë me dy njësi, d.m.th. +7, +5, +3, +1 dhe -1. Në grupin e halogjenëve, lirohet fluori, i cili nuk ka gjendje pozitive oksidimi dhe, në përbërjet me elementë të tjerë, ekziston vetëm në një gjendje oksidimi -1. (Ka disa komponime halogjene me gjendje të barabartë oksidimi: ClO, ClO 2, etj.)

Elementet nëngrupet anësore nuk ka një lidhje të thjeshtë midis gjendjeve të qëndrueshme të oksidimit dhe numrit të grupit. Për disa elementë të nëngrupeve dytësore, duhet thjesht të mbahen mend gjendjet e qëndrueshme të oksidimit. Këta elementë përfshijnë:

Cr (+3 dhe +6), Mn (+7, +6, +4 dhe +2), Fe, Co dhe Ni (+3 dhe +2), Cu (+2 dhe +1), Ag (+1 ), Au (+3 dhe +1), Zn dhe Cd (+2), Hg (+2 dhe +1).

Për të përpiluar formula për përbërjet me tre dhe shumë elementë sipas gjendjeve të oksidimit, është e nevojshme të njihen gjendjet e oksidimit të të gjithë elementëve. Në këtë rast, numri i atomeve të elementeve në formulë përcaktohet nga kushti që shuma e gjendjeve të oksidimit të të gjithë atomeve të jetë e barabartë me ngarkesën e njësisë së formulës (molekula, jon). Për shembull, nëse dihet se një njësi formule e pa ngarkuar përmban atome K, Cr dhe O me gjendje oksidimi të barabartë me +1, +6 dhe -2, përkatësisht, atëherë ky kusht do të plotësohet me formulat K 2 CrO 4, K. 2 Cr 2 O 7, K 2 Cr 3 O 10 dhe shumë të tjera; në mënyrë të ngjashme, ky jon me një ngarkesë -2 që përmban Cr +6 dhe O - 2 do të korrespondojë me formulat CrO 4 2 -, Cr 2 O 7 2 -, Cr 3 O 10 2 -, Cr 4 O 13 2 -, etj.

3. Valenca elektronike V - numri i lidhjeve kimike të formuara nga një atom i caktuar.

Për shembull, në molekulën H 2 O 2 H ¾ O

V stx (O) = 1, V c.h. (O) = 2, V .(O) = 2

Kjo do të thotë, ka komponime kimike në të cilat valencat stoikiometrike dhe elektronike nuk përkojnë; këto përfshijnë, për shembull, komponime komplekse.

Koordinimi dhe valencat elektronike diskutohen më në detaje në temat "Lidhja kimike" dhe "Përbërjet komplekse".

Në mësimet e kimisë, tashmë jeni njohur me konceptin e valencës së elementeve kimike. Ne kemi mbledhur të gjitha informacionet e dobishme për këtë çështje në një vend. Përdoreni atë kur përgatiteni për Provimin e Shtetit dhe Provimin e Unifikuar të Shtetit.

Valenca dhe analiza kimike

Valence– aftësia e atomeve të elementeve kimike për të hyrë në komponime kimike me atomet e elementeve të tjerë. Me fjalë të tjera, është aftësia e një atomi për të formuar një numër të caktuar lidhjesh kimike me atome të tjera.

Nga latinishtja fjala "valencë" përkthehet si "forcë, aftësi". Një emër shumë i saktë, apo jo?

Koncepti i "valencës" është një nga ato themelore në kimi. Ai u prezantua edhe përpara se shkencëtarët të njihnin strukturën e atomit (në vitin 1853). Prandaj, ndërsa studiuam strukturën e atomit, ai pësoi disa ndryshime.

Kështu, nga pikëpamja e teorisë elektronike, valenca lidhet drejtpërdrejt me numrin e elektroneve të jashtme të atomit të një elementi. Kjo do të thotë që "valenca" i referohet numrit të çifteve të elektroneve që një atom ka me atomet e tjerë.

Duke ditur këtë, shkencëtarët ishin në gjendje të përshkruanin natyrën e lidhjes kimike. Ai qëndron në faktin se një palë atomesh të një substance ndajnë një palë elektrone valente.

Ju mund të pyesni, si ishin në gjendje kimistët e shekullit të 19-të të përshkruanin valencën edhe kur besonin se nuk kishte grimca më të vogla se një atom? Kjo nuk do të thotë se ishte kaq e thjeshtë - ata u mbështetën në analizat kimike.

Nëpërmjet analizave kimike, shkencëtarët e së kaluarës përcaktuan përbërjen e një përbërjeje kimike: sa atome elementësh të ndryshëm përmbahen në molekulën e substancës në fjalë. Për ta bërë këtë, ishte e nevojshme të përcaktohet se cila ishte masa e saktë e secilit element në një mostër të substancës së pastër (pa papastërti).

Vërtetë, kjo metodë nuk është pa të meta. Sepse valenca e një elementi mund të përcaktohet në këtë mënyrë vetëm në kombinimin e tij të thjeshtë me hidrogjen gjithmonë njëvalent (hidrid) ose oksigjen gjithmonë dyvalent (oksid). Për shembull, valenca e azotit në NH 3 është III, pasi një atom hidrogjeni është i lidhur me tre atome të azotit. Dhe valenca e karbonit në metan (CH 4), sipas të njëjtit parim, është IV.

Kjo metodë për përcaktimin e valencës është e përshtatshme vetëm për substanca të thjeshta. Por te acidet, në këtë mënyrë mund të përcaktojmë vetëm valencën e përbërjeve si mbetjet acidike, por jo të të gjithë elementëve (përveç valencës së njohur të hidrogjenit) individualisht.

Siç e keni vënë re tashmë, valenca tregohet me numra romakë.

Valenca dhe acidet

Meqenëse valenca e hidrogjenit mbetet e pandryshuar dhe është e njohur mirë për ju, mund të përcaktoni lehtësisht valencën e mbetjes së acidit. Kështu, për shembull, në H 2 SO 3 valenca e SO 3 është I, në HСlO 3 valenca e СlO 3 është I.

Në mënyrë të ngjashme, nëse dihet valenca e mbetjes së acidit, është e lehtë të shkruhet formula e saktë e acidit: NO 2 (I) - HNO 2, S 4 O 6 (II) - H 2 S 4 O 6.

Valenca dhe formulat

Koncepti i valencës ka kuptim vetëm për substancat me natyrë molekulare dhe nuk është shumë i përshtatshëm për përshkrimin e lidhjeve kimike në përbërje të një natyre grupimi, jonike, kristalore etj.

Indekset në formulat molekulare të substancave pasqyrojnë numrin e atomeve të elementeve që i përbëjnë ato. Njohja e valencës së elementeve ndihmon në vendosjen e saktë të indekseve. Në të njëjtën mënyrë, duke parë formulën molekulare dhe indekset, mund të dalloni valencën e elementeve përbërës.

Ju bëni detyra të tilla në mësimet e kimisë në shkollë. Për shembull, duke pasur formulën kimike të një substance në të cilën dihet valenca e njërit prej elementeve, mund të përcaktoni lehtësisht valencën e një elementi tjetër.

Për ta bërë këtë, thjesht duhet të mbani mend se në një substancë me natyrë molekulare, numri i valencave të të dy elementëve është i barabartë. Prandaj, përdorni shumëfishin më të vogël të përbashkët (që korrespondon me numrin e valencave të lira të kërkuara për përbërjen) për të përcaktuar valencën e një elementi që është i panjohur për ju.

Për ta bërë të qartë, le të marrim formulën e oksidit të hekurit Fe 2 O 3. Këtu, dy atome hekuri me valencë III dhe 3 atome oksigjeni me valencë II marrin pjesë në formimin e një lidhjeje kimike. Shumëfishi i tyre më i vogël i përbashkët është 6.

• Shembull: ju keni formulat Mn 2 O 7. Ju e dini valencën e oksigjenit, është e lehtë të llogaritet se shumëfishi më i vogël i zakonshëm është 14, prandaj valenca e Mn është VII.

Në mënyrë të ngjashme, mund të bëni të kundërtën: shkruani formulën e saktë kimike të një substance, duke ditur valencën e elementeve të saj.

• Shembull: për të shkruar saktë formulën e oksidit të fosforit, marrim parasysh valencën e oksigjenit (II) dhe fosforit (V). Kjo do të thotë se shumëfishi më i vogël i përbashkët për P dhe O është 10. Prandaj, formula ka formën e mëposhtme: P 2 O 5.

Duke ditur mirë vetitë e elementeve që shfaqin në përbërje të ndryshme, është e mundur të përcaktohet valenca e tyre edhe nga shfaqja e përbërjeve të tilla.

Për shembull: oksidet e bakrit kanë ngjyrë të kuqe (Cu 2 O) dhe të zezë (CuO). Hidroksidet e bakrit janë me ngjyrë të verdhë (CuOH) dhe blu (Cu (OH) 2).

Për t'i bërë lidhjet kovalente në substanca më vizuale dhe më të kuptueshme për ju, shkruani formulat e tyre strukturore. Linjat midis elementeve përfaqësojnë lidhjet (valencën) që lindin midis atomeve të tyre:

Karakteristikat e valencës

Sot, përcaktimi i valencës së elementeve bazohet në njohuritë për strukturën e predhave të jashtme elektronike të atomeve të tyre.

Valenca mund të jetë:

• konstante (metalet e nëngrupeve kryesore);
• variabël (jometalet dhe metalet e grupeve dytësore):
• valencë më e lartë;
• valencë më e ulët.

Si vijon mbetet konstante në komponime të ndryshme kimike:

• valenca e hidrogjenit, natriumit, kaliumit, fluorit (I);
• valenca e oksigjenit, magnezit, kalciumit, zinkut (II);
• valenca e aluminit (III).

Por valenca e hekurit dhe bakrit, bromit dhe klorit, si dhe shumë elementëve të tjerë ndryshon kur formojnë përbërje të ndryshme kimike.

Teoria e valencës dhe e elektroneve

Në kuadrin e teorisë elektronike, valenca e një atomi përcaktohet në bazë të numrit të elektroneve të paçiftuara që marrin pjesë në formimin e çifteve elektronike me elektronet e atomeve të tjera.

Vetëm elektronet e vendosura në shtresën e jashtme të një atomi marrin pjesë në formimin e lidhjeve kimike. Prandaj, valenca maksimale e një elementi kimik është numri i elektroneve në shtresën e jashtme elektronike të atomit të tij.

Koncepti i valencës është i lidhur ngushtë me Ligjin Periodik, të zbuluar nga D. I. Mendeleev. Nëse shikoni me kujdes tabelën periodike, mund të vini re lehtësisht: pozicioni i një elementi në sistemin periodik dhe valenca e tij janë të lidhura pazgjidhshmërisht. Valenca më e lartë e elementeve që i përkasin të njëjtit grup korrespondon me numrin rendor të grupit në tabelën periodike.

Valencën më të ulët do ta zbuloni kur zbrisni numrin e grupit të elementit që ju intereson nga numri i grupeve në tabelën periodike (janë tetë prej tyre).

Për shembull, valenca e shumë metaleve përkon me numrin e grupeve në tabelën e elementeve periodike të cilave u përkasin.

Tabela e valencës së elementeve kimike

Numër serik kimi. elementi (numri atomik)	Emri	Simboli kimik	Valence
1	Hidrogjeni Heliumi Litium Berilium Karboni Azot / Azot Oksigjen Fluori Neoni / Neoni Natriumi/Natriumi Magnezi / Magnezi Alumini Silikoni Fosfor / Fosfor Squfuri/Squfuri Klorin Argon / Argon Kalium/Potasium Kalciumi Skandium / Skandium Titanium Vanadium Krom / Chromium Mangani / Mangani Hekuri Kobalt Nikel Bakri Zinku Galium Germanium Arsenik/Arsenik Seleni Bromin Kripton / Kripton Rubidium / Rubidium Strontium / Strontium Yttrium / Yttrium Zirkoni / Zirkonium Niobium / Niobium Molibden Teknetium / Technetium Ruthenium / Ruthenium Rodium Paladium Argjendi Kadmium Indium Kallaj / Kallaj Antimoni / Antimoni Tellurium / Tellurium Jod / Jod Ksenon / Ksenon Cezium Barium / Barium Lantani / Lantani Cerium Praseodymium / Praseodymium Neodymium / Neodymium Promethium / Promethium Samarium / Samarium Europium Gadolinium / Gadolinium Terbium / Terbium Dysprosium / Dysprosium Holmium Erbium Thulium Yterbium / Yterbium Lutetium / Lutetium Hafnium / Hafnium Tantalum / Tantalum Tungsten/Tungsten Rhenium / Rhenium Osmium / Osmium Iridium / Iridium Platinum Ari Mërkuri Taliumi / Taliumi Plumb/Plumb Bismut Poloniumi Astatine Radoni / Radoni Francium Radiumi Aktinium Thorium Proaktinium / Protaktinium Uranium / Uranium	H	I (I), II, III, IV, V I, (II), III, (IV), V, VII II, (III), IV, VI, VII II, III, (IV), VI (I), II, (III), (IV) I, (III), (IV), V (II), (III), IV (II), III, (IV), V (II), III, (IV), (V), VI (II), III, IV, (VI), (VII), VIII (II), (III), IV, (VI) I, (III), (IV), V, VII (II), (III), (IV), (V), VI (I), II, (III), IV, (V), VI, VII (II), III, IV, VI, VIII (I), (II), III, IV, VI (I), II, (III), IV, VI (II), III, (IV), (V) Nuk ka të dhëna Nuk ka të dhëna (II), III, IV, (V), VI

Ato valenca që elementet që i posedojnë i shfaqin rrallë janë dhënë në kllapa.

Valenca dhe gjendja e oksidimit

Kështu, duke folur për shkallën e oksidimit, nënkuptohet që një atom në një substancë të natyrës jonike (që është e rëndësishme) ka një ngarkesë të caktuar konvencionale. Dhe nëse valenca është një karakteristikë neutrale, atëherë gjendja e oksidimit mund të jetë negative, pozitive ose e barabartë me zero.

Është interesante se për një atom të të njëjtit element, në varësi të elementeve me të cilët formon një përbërje kimike, gjendja valente dhe oksidimi mund të jetë e njëjtë (H 2 O, CH 4, etj.) ose e ndryshme (H 2 O 2, HNO 3).

konkluzioni

Duke thelluar njohuritë tuaja për strukturën e atomeve, do të mësoni më thellë dhe më në detaje rreth valencës. Ky përshkrim i elementeve kimike nuk është shterues. Por ka një rëndësi të madhe praktike. Siç e keni parë vetë më shumë se një herë, zgjidhjen e problemeve dhe kryerjen e eksperimenteve kimike në mësimet tuaja.

Ky artikull është krijuar për t'ju ndihmuar të organizoni njohuritë tuaja rreth valencës. Dhe gjithashtu ju kujtoj se si mund të përcaktohet dhe ku përdoret valenca.

Shpresojmë që ky material t'ju duket i dobishëm në përgatitjen e detyrave të shtëpisë dhe vetë-përgatitjen për teste dhe provime.

faqe interneti, kur kopjoni materialin plotësisht ose pjesërisht, kërkohet një lidhje me burimin.

Valenca është aftësia e atomeve për t'i bashkuar vetes një numër të caktuar atomesh të tjerë.

Një atom i një elementi tjetër monovalent kombinohet me një atom të një elementi njëvalent(HCl) . Një atom i një elementi dyvalent kombinohet me dy atome të një elementi njëvalent.(H2O) ose një atom dyvalent(CaO) . Kjo do të thotë se valenca e një elementi mund të përfaqësohet si një numër që tregon se me sa atome të një elementi monovalent mund të kombinohet një atom i një elementi të caktuar. Valenca e një elementi është numri i lidhjeve që formon një atom:

Na - monovalente (një lidhje)

H - monovalente (një lidhje)

O - dyvalente (dy lidhje për çdo atom)

S - gjashtëvalent (formon gjashtë lidhje me atomet fqinje)

Rregullat për përcaktimin e valencës
elementet në lidhje

1. Valencë hidrogjeni gabim për I(njësi). Pastaj, në përputhje me formulën e ujit H 2 O, dy atome hidrogjeni janë bashkangjitur në një atom oksigjeni.

2. Oksigjen në përbërjet e tij shfaq gjithmonë valencë II. Prandaj, karboni në përbërjen CO 2 (dioksid karboni) ka një valencë prej IV.

3. Valencë më e lartë e barabartë me numri i grupit .

4. Valenca më e ulëtështë e barabartë me diferencën ndërmjet numrit 8 (numrit të grupeve në tabelë) dhe numrit të grupit në të cilin ndodhet ky element, d.m.th. 8 - N grupe .

5. Për metalet e vendosura në nëngrupet “A”, valenca është e barabartë me numrin e grupit.

6. Jometalet në përgjithësi shfaqin dy valenca: më të larta dhe më të ulëta.

Për shembull: squfuri ka valencën më të lartë VI dhe më të ulëtin (8 – 6) të barabartë me II; fosfori shfaq valencat V dhe III.

7. Valenca mund të jetë konstante ose e ndryshueshme.

Valenca e elementeve duhet të dihet për të përpiluar formula kimike të komponimeve.

Algoritmi për përbërjen e formulës së një përbërje oksidi fosfori

Sekuenca	Formulimi i oksidit të fosforit
1. Shkruani simbolet e elementeve	R O
2. Përcaktoni valencat e elementeve	V II P O
3. Gjeni shumëfishin më të vogël të përbashkët të vlerave numerike të valencave	5 2 = 10
4. Gjeni marrëdhëniet midis atomeve të elementeve duke pjesëtuar shumëfishin më të vogël të gjetur me valencën përkatëse të elementeve	10: 5 = 2, 10: 2 = 5; P:O=2:5
5. Shkruani indekse për simbolet e elementeve	R 2 O 5
6. Formula e përbërjes (oksidit)	R 2 O 5

Mbani mend!

Veçoritë e përpilimit të formulave kimike të përbërjeve.

1) Valenca më e ulët tregohet nga elementi që ndodhet djathtas dhe lart në tabelën e D.I. Mendeleev, dhe valenca më e lartë tregohet nga elementi i vendosur majtas dhe poshtë.

Për shembull, në kombinim me oksigjenin, squfuri shfaq valencën më të lartë VI, dhe oksigjeni valencën më të ulët II. Kështu, formula për oksidin e squfurit do të jetë SO 3.

Në përbërjen e silikonit me karbonin, i pari shfaq valencën më të lartë IV, dhe i dyti - IV më i ulët. Pra formula - SiC. Ky është karabit silikoni, baza e materialeve zjarrduruese dhe gërryese.

2) Atomi i metalit vjen i pari në formulë.

2) Në formulat e përbërjeve, atomi jometal që shfaq valencën më të ulët vjen gjithmonë në vendin e dytë dhe emri i një përbërjeje të tillë përfundon me "id".

Për shembull,Sao – oksid kalciumi, NaCl - klorid sodium, PbS – sulfid plumbi.

Tani mund të shkruani formulat për çdo përbërje të metaleve dhe jometaleve.